JP6680993B2 - Pipette holder, micromanipulator, and microinjection system - Google Patents

Pipette holder, micromanipulator, and microinjection system Download PDF

Info

Publication number
JP6680993B2
JP6680993B2 JP2015052505A JP2015052505A JP6680993B2 JP 6680993 B2 JP6680993 B2 JP 6680993B2 JP 2015052505 A JP2015052505 A JP 2015052505A JP 2015052505 A JP2015052505 A JP 2015052505A JP 6680993 B2 JP6680993 B2 JP 6680993B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipette
holder
holding
injection
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015052505A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016171753A (en
Inventor
晃一 坂田
晃一 坂田
篤史 原
篤史 原
伸之 笹倉
伸之 笹倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2015052505A priority Critical patent/JP6680993B2/en
Publication of JP2016171753A publication Critical patent/JP2016171753A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6680993B2 publication Critical patent/JP6680993B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ピペットホルダ、マイクロマニピュレータ、及びマイクロインジェクションシステムに係り、更に詳しくは、ホールド用及びインジェクション用の各ピペットを保持するピペットホルダ及びマイクロマニピュレータ、並びにマイクロマニピュレータを備えるマイクロインジェクションシステムに関する。 The present invention is a pipette holder, micromanipulator, and relates to a microinjection system, more particularly, the pipette holder and micromanipulator holding each pipette for hold and injection, as well as about the microinjection system comprises a micromanipulator .

従来、マイクロインジェクション法を用いた顕微授精(ICSI:Intracytoplasmic sperm injection)を行う際には、卵母細胞を観察するための顕微鏡、卵母細胞を保持する微細なガラス管(以下、ピペットと称する)を操作するためのホールド用マニピュレータ、及び卵母細胞に精子を注入するピペットを操作するためのインジェクション用マニピュレータを備えたマイクロインジェクションシステムが用いられている。   Conventionally, when performing microinsemination (ICSI: Intracytoplasmic sperm injection) using the microinjection method, a microscope for observing the oocyte, a fine glass tube holding the oocyte (hereinafter, referred to as a pipette) There is used a microinjection system equipped with a holding manipulator for manipulating a mouse and an injection manipulator for manipulating a pipette for injecting sperm into an oocyte.

この種のマイクインジェクションシステムにおいて、浮遊細胞である卵母細胞内への精子の注入を容易且つ確実に行うために、ホールド用及びインジェクション用の各ピペットを同軸的に配置したものが知られている(例えば特許文献1参照)。   A microphone injection system of this type is known in which pipettes for holding and injection are coaxially arranged in order to easily and surely inject sperm into oocytes that are floating cells. (For example, refer to Patent Document 1).

上記特許文献1に開示されるシステムでは、ホールド用ピペットの内径側にインジェクション用ピペットが配置されるため、各ピペットの取り付けに高精度が要求される。   In the system disclosed in Patent Document 1, since the injection pipette is arranged on the inner diameter side of the hold pipette, high precision is required for mounting each pipette.

特開昭60−501687号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-501687

本発明の第1の態様によれば、細胞に対する吸引動作により前記細胞を保持するホールド用ピペットを保持する第1ホルダと、前記細胞への前記吸引動作により前記細胞に作用する力に対向する方向から前記細胞内に挿入されるインジェクション用ピペットを保持する第2ホルダと、前記ホールド用ピペットにより保持された前記細胞内へ前記インジェクション用ピペットが挿入されるように、前記第1ホルダと前記第2ホルダとの一方のホルダを他方のホルダに対して相対移動させる駆動部と、を備え、前記駆動部は、前記ホールド用ピペットにより前記細胞が保持される保持領域に対して前記インジェクション用ピペットによる前記細胞への挿入領域が重ならないように、前記一方のホルダを移動させるマイクロマニピュレータ用のピペットホルダが、提供される。
本発明の第2の態様によれば、細胞に対する吸引動作により前記細胞を保持するホールド用ピペットを保持する第1ホルダと、前記細胞への前記吸引動作により前記細胞に作用する力に対向する方向から前記細胞内に挿入されるインジェクション用ピペットを保持する第2ホルダと、前記ホールド用ピペットにより保持された前記細胞内へ前記インジェクション用ピペットが挿入されるように、前記第1ホルダと前記第2ホルダとの一方のホルダを他方のホルダに対して相対移動させる駆動部と、を備え、前記第1ホルダに複数の前記ホールド用ピペットが装着され前記細胞上の複数領域に対して吸引動作が行われる場合、前記第1および第2ホルダは、前記複数領域に対して前記インジェクション用ピペットによる前記細胞への挿入領域が重ならないように前記複数のホールド用ピペット及び前記インジェクション用ピペットを保持するピペットホルダが、提供される。
According to the first aspect of the present invention, the first holder for holding the holding pipette for holding the cell by the suction operation for the cell, and the direction opposite to the force acting on the cell by the suction operation for the cell A second holder for holding an injection pipette to be inserted into the cell from the first holder, and the second holder for inserting the injection pipette into the cell held by the holding pipette. A holder and a drive unit that relatively moves one holder with respect to the other holder , wherein the drive unit uses the injection pipette to hold a region in which the cells are held by the hold pipette. so as not to overlap the insertion region into cells, piperazinyl for micromanipulator Before moving the one holder Tohoruda is provided.
According to the second aspect of the present invention, the first holder for holding the holding pipette for holding the cell by the suction operation for the cell and the direction opposite to the force acting on the cell by the suction operation for the cell A second holder for holding an injection pipette to be inserted into the cell from the first holder, and the second holder for inserting the injection pipette into the cell held by the holding pipette. A holder and a drive unit for moving one holder relative to the other holder, and a plurality of the holding pipettes are attached to the first holder to perform suction operation on a plurality of regions on the cell. In this case, the first and second holders have an insertion region into the cell by the injection pipette for the plurality of regions. Pipette holder for holding the plurality of holding pipette and the injection pipette so as not is provided.

本発明の第の態様によれば、第1又は第2の態様に係るピペットホルダと、前記第1ホルダに保持されるホールド用ピペットと、前記第2ホルダに保持されるインジェクション用ピペットと、を備えるマイクロマニピュレータが、提供される。 According to a third aspect of the present invention, a pipette holder according to the first or second aspect, a holding pipette held by the first holder, and an injection pipette held by the second holder, A micromanipulator including is provided.

本発明は、第の態様によれば、第2の態様に係るマイクロマニピュレータと、前記マイクロマニピュレータを操作するための入力装置と、前記細胞が載置されるステージを含む顕微鏡装置と、を備えるマイクロインジェクションシステムが、提供される。 According to a fourth aspect, the present invention comprises the micromanipulator according to the second aspect, an input device for operating the micromanipulator, and a microscope device including a stage on which the cells are placed. A microinjection system is provided.

一実施形態のマイクロインジェクションシステムの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the structure of the microinjection system of one Embodiment. 図1のマイクロインジェクションシステムが備えるピペットホルダの概念図である。It is a conceptual diagram of the pipette holder with which the microinjection system of FIG. 1 is equipped. 一実施形態に係るピペットホルダの内部構造図である。It is an internal structure figure of the pipette holder concerning one embodiment. 図4(a)及び図4(b)は、ピペットホルダにおけるピペットの取り付け構造を示す図(その1及びその2)である。FIGS. 4A and 4B are views (No. 1 and No. 2) showing a pipette mounting structure in the pipette holder. ホールド用及びインジェクション用の各ピペットの位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of each pipette for hold and injection. 卵母細胞を保持したペトリ皿の平面図である。It is a top view of a Petri dish holding an oocyte. 一実施形態に係るマイクロインジェクションシステムを用いた顕微授精の手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the procedure of microinsemination using the microinjection system which concerns on one Embodiment. 図8(a)〜図8(c)は、卵母細胞内に精子を注入する際のホールド用及びインジェクション用の各ピペットの動作を説明するための図(その1〜その3)である。FIG. 8A to FIG. 8C are views (No. 1 to No. 3) for explaining the operation of each pipette for holding and injecting sperm into the oocyte. 図9(a)〜図9(c)は、ホールド用及びインジェクション用の各ピペットの変形例(その1〜その3)を示す図である。FIG. 9A to FIG. 9C are diagrams showing modified examples (No. 1 to No. 3) of the holding and injection pipettes.

以下、一実施形態について、図1〜図8(c)を用いて説明する。   Hereinafter, one embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 8C.

図1には、一実施形態に係るマイクロインジェクションシステム10の構成が概略的に示されている。本実施形態では、一例としてマイクロインジェクションシステム10が、顕微授精(ICSI)に用いられる場合について説明する。   FIG. 1 schematically shows the configuration of a microinjection system 10 according to one embodiment. In this embodiment, as an example, a case where the microinjection system 10 is used for microinsemination (ICSI) will be described.

マイクロインジェクションシステム10は、倒立顕微鏡装置20、該倒立顕微鏡装置20に取り付けられたマイクロマニピュレータ装置30、該マイクロマニピュレータ装置30を操作するための操作系40などを備えている。図1において、倒立顕微鏡装置20のステージ装置26上には、顕微授精による操作対象細胞である卵母細胞Oを保持したペトリ皿90(シャーレとも称される)が載置されている。ここで、本実施形態において、ステージ装置26は、水平面に平行に配置されている。以下、ステージ装置26の上面(水平面)に直交する方向をZ軸方向として説明する。また、倒立顕微鏡装置20は、水平面内の所定方向に離間して配置された一対の接眼レンズ22aを備えている。以下、水平面内で上記所定方向に平行な方向をX軸方向と称するとともに、水平面内でX軸に直交する方向をY軸方向として説明する。   The microinjection system 10 includes an inverted microscope device 20, a micromanipulator device 30 attached to the inverted microscope device 20, an operation system 40 for operating the micromanipulator device 30, and the like. In FIG. 1, on a stage device 26 of the inverted microscope device 20, a Petri dish 90 (also referred to as a petri dish) holding an oocyte O which is an operation target cell by microinsemination is placed. Here, in the present embodiment, the stage device 26 is arranged parallel to the horizontal plane. Hereinafter, the direction orthogonal to the upper surface (horizontal plane) of the stage device 26 will be described as the Z-axis direction. In addition, the inverted microscope device 20 includes a pair of eyepiece lenses 22a that are spaced apart in a predetermined direction within a horizontal plane. Hereinafter, a direction parallel to the predetermined direction in the horizontal plane will be referred to as an X-axis direction, and a direction orthogonal to the X-axis in the horizontal plane will be described as a Y-axis direction.

倒立顕微鏡装置20は、本体部22、照明系24、ステージ装置26などを備えている。なお、本実施形態の倒立顕微鏡装置20の構成は、例えば米国特許第8,284,481号明細書などに開示されるものと同等であることから、詳細な説明は省略し、以下簡単に説明する。   The inverted microscope device 20 includes a main body 22, an illumination system 24, a stage device 26, and the like. The configuration of the inverted microscope device 20 of the present embodiment is the same as that disclosed in, for example, US Pat. No. 8,284,481. Therefore, detailed description thereof will be omitted, and a brief description will be given below. To do.

本体部22は、倒立顕微鏡装置20のベースとなる部分であり、上述した一対の接眼レンズ22aは、本体部22に取り付けられている。照明系24は、本体部22の上方に配置され、該本体部22に支柱28を介して接続されている。照明系24が有する光源(不図示)からの照明光は、ステージ装置26上に載置された観察対象物(本実施形態では、ペトリ皿90内の卵母細胞O)を照明する。ステージ装置26は、本体部22と照明系24との間に配置され、ペトリ皿90の位置決めを行うためのXYステージなどを備えている。その他、図示が省略されているが、倒立顕微鏡装置20は、コンデンサ、対物レンズ、各種フィルタ、オートフォーカス装置、外部出力ポート、操作ボタンなどを備えている。   The main body portion 22 is a base portion of the inverted microscope device 20, and the pair of eyepiece lenses 22 a described above are attached to the main body portion 22. The illumination system 24 is disposed above the main body portion 22 and is connected to the main body portion 22 via a column 28. Illumination light from a light source (not shown) included in the illumination system 24 illuminates an observation target object (oocyte O in the Petri dish 90 in this embodiment) placed on the stage device 26. The stage device 26 is arranged between the main body 22 and the illumination system 24, and includes an XY stage for positioning the Petri dish 90. In addition, although not shown, the inverted microscope device 20 includes a condenser, an objective lens, various filters, an autofocus device, an external output port, operation buttons, and the like.

マイクロマニピュレータ装置30は、後述するピペットホルダ50の位置決めを行うための装置であり、倒立顕微鏡装置20に取り付けられ(固定され)ている。マイクロマニピュレータ装置30の倒立顕微鏡装置20に対する取り付け構造は、特に限定されず、マイクロマニピュレータ装置30は、例えば支柱28に対して取り付けられても良いし、ステージ装置26に対して取り付けられても良い。   The micromanipulator device 30 is a device for positioning the pipette holder 50 described later, and is attached (fixed) to the inverted microscope device 20. The attachment structure of the micromanipulator device 30 to the inverted microscope device 20 is not particularly limited, and the micromanipulator device 30 may be attached to the support column 28 or the stage device 26, for example.

マイクロマニピュレータ装置30は、ピペットホルダ50が接続される部分である接続部32、協働して接続部32を6自由度方向に駆動するための並進移動部34、及び回転移動部36を備えている。並進移動部34は、接続部32及び回転移動部36をX軸、Y軸、及びZ軸方向に適宜、所定のストロークで駆動するための電動マニピュレータを備えている。また、回転移動部36は、接続部32をZ軸に平行な軸線周り方向(図1の矢印A参照)に回転駆動するための電動マニピュレータ、及び接続部32をXY平面に平行な軸線周り方向(図1の矢印B参照)に駆動するための電動マニピュレータを備えている。なお、マイクロマニピュレータ装置30の構成は、適宜変更が可能であり、例えばピペットホルダ50の駆動方向は、5自由度以下であっても良い。また、上記6自由度方向のうちの一部の方向への駆動(位置決め)は、電動マニピュレータによらず、手動により行っても良い。   The micromanipulator device 30 includes a connecting portion 32 that is a portion to which the pipette holder 50 is connected, a translational moving portion 34 that cooperates to drive the connecting portion 32 in the six-degree-of-freedom direction, and a rotational moving portion 36. There is. The translational movement unit 34 includes an electric manipulator for appropriately driving the connection unit 32 and the rotation movement unit 36 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions with a predetermined stroke. Further, the rotation moving unit 36 includes an electric manipulator for rotationally driving the connecting unit 32 in a direction around an axis parallel to the Z axis (see arrow A in FIG. 1), and a direction around the axis parallel to the XY plane. An electric manipulator for driving (see arrow B in FIG. 1) is provided. The configuration of the micromanipulator device 30 can be changed as appropriate, and for example, the driving direction of the pipette holder 50 may be 5 degrees of freedom or less. Further, the driving (positioning) in a part of the above six-degree-of-freedom directions may be performed manually instead of using the electric manipulator.

ピペットホルダ50は、上述したマイクロマニピュレータ装置30に着脱可能に取り付けられている。以下、ピペットホルダ50について、図2〜図5を用いて説明する。   The pipette holder 50 is detachably attached to the above-described micromanipulator device 30. The pipette holder 50 will be described below with reference to FIGS.

図2には、本実施形態に係るピペットホルダの概念図が示されている。ピペットホルダ50は、少なくとも1本(本実施形態では、例えば1本)のホールド用ピペット92、及び1本のインジェクション用ピペット94を保持する保持部材54を備えている。ホールド用ピペット92とインジェクション用ピペット94は、ガラス管である。なお材質は、ガラスに限られず、例えば樹脂でもよい。ピペットホルダ50では、保持部材54の少なくとも一部がアクチュエータにより駆動されることにより、インジェクション用ピペット94が、細胞(本実施形態では、例えば卵母細胞(図1参照))に対して相対移動し、該インジェクション用ピペット94の先端部が細胞内に挿入される。   FIG. 2 shows a conceptual diagram of the pipette holder according to the present embodiment. The pipette holder 50 includes at least one (for example, one in the present embodiment) hold pipette 92, and a holding member 54 that holds one injection pipette 94. The holding pipette 92 and the injection pipette 94 are glass tubes. The material is not limited to glass and may be resin, for example. In the pipette holder 50, at least a part of the holding member 54 is driven by an actuator, so that the injection pipette 94 relatively moves with respect to cells (in the present embodiment, for example, oocytes (see FIG. 1)). The tip of the injection pipette 94 is inserted into the cell.

なお、例えば、ホールド用ピペット92が細胞を保持している状態でインジェクション用ピペット94が図2の黒矢印の方向に移動し、該インジェクション用ピペット94の先端部が細胞内に挿入されるようにしてもよい。また、ホールド用ピペット92が細胞を保持している状態で、ホールド用ピペット92が図2の白矢印の方向に移動し、該インジェクション用ピペット94の先端部が細胞内に挿入されるようにしてもよい。さらに、ホールド用ピペット92が細胞を保持している状態で、ホールド用ピペット92とインジェクション用ピペット94の両方が移動して、該インジェクション用ピペット94の先端部が細胞内に挿入されるようにしてもよい。   Note that, for example, the injection pipette 94 moves in the direction of the black arrow in FIG. 2 while the hold pipette 92 holds the cell so that the tip portion of the injection pipette 94 is inserted into the cell. May be. Further, with the holding pipette 92 holding the cells, the holding pipette 92 moves in the direction of the white arrow in FIG. 2 so that the tip of the injection pipette 94 is inserted into the cell. Good. Further, with the holding pipette 92 holding the cells, both the holding pipette 92 and the injection pipette 94 move so that the tip of the injection pipette 94 is inserted into the cell. Good.

次に本実施形態に係るピペットホルダ50の具体的な構成について図3〜5を用いて説明する。図3には、ピペットホルダ50の断面図が示されている。また、図4(A)及び図4(B)には、ピペットホルダ50におけるピペットの取り付け構造が示されている。また、図5には、ホールド用ピペット92とインジェクション用ピペット94との位置関係が示されている。   Next, a specific configuration of the pipette holder 50 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a sectional view of the pipette holder 50. Further, FIGS. 4A and 4B show a pipette mounting structure in the pipette holder 50. Further, FIG. 5 shows the positional relationship between the holding pipette 92 and the injection pipette 94.

なお、図1に示されるように、ピペットホルダ50に保持されるホールド用、及びインジェクション用の各ピペット92、94は、実際には、それぞれの長軸方向がXY平面に対して所定の角度を成した状態でマイクロマニピュレータ装置30に取り付けられるが、図3〜図5では、便宜上、各ピペット92、94の長軸方向が、それぞれX軸に平行とされた状態が示されている。   As shown in FIG. 1, the holding and injection pipettes 92, 94 held by the pipette holder 50 actually have their major axis directions at a predetermined angle with respect to the XY plane. The assembled state is attached to the micromanipulator device 30, but FIGS. 3 to 5 show a state in which the long axis directions of the pipettes 92 and 94 are parallel to the X axis for convenience.

図3に示されるように、ピペットホルダ50は、マイクロマニピュレータ装置30の接続部32に対して接続される接続部52、ホールド用ピペット92の他端(卵母細胞O(図1参照)を保持する側とは反対側の端部)、及びインジェクション用ピペット94の他端(卵母細胞Oに挿入される側とは反対側の端部)それぞれを着脱可能に保持する保持部材54を備えている。本実施形態において、保持部材54は、ホールド用ピペット92を保持する部分である第1ホルダ54A、及びインジェクション用ピペット94を保持する部分である第2ホルダ54Bを含む。なお、保持部材54と接続部52は、別部材でもよいし、一体型の部材でもよい。   As shown in FIG. 3, the pipette holder 50 holds the connecting portion 52 connected to the connecting portion 32 of the micromanipulator device 30 and the other end of the holding pipette 92 (the oocyte O (see FIG. 1)). And a holding member 54 that detachably holds the other end of the injection pipette 94 (the end opposite to the side inserted into the oocyte O). There is. In the present embodiment, the holding member 54 includes a first holder 54A that is a portion that holds the hold pipette 92 and a second holder 54B that is a portion that holds the injection pipette 94. The holding member 54 and the connecting portion 52 may be separate members or may be an integrated member.

また、マイクロマニピュレータ装置30は、第1ホルダ54Aをホールド用ピペット92の長軸方向(図3ではX軸方向)に駆動するための第1リニアアクチュエータ38を備え、ピペットホルダ50は、第2ホルダ54Bの一部を第1ホルダ54Aに対して(インジェクション用ピペット94をホールド用ピペット92に対して)インジェクション用ピペット94の長軸方向(図3ではX軸方向)に駆動するための第2リニアアクチュエータ62などを備えている。なお、第1リニアアクチュエータ38は、ピペットホルダ50が備えていてもよい。また、第1リニアアクチュエータ38によるホールド用ピペット92を保持する第1ホルダ54Aの駆動方向と、第2リニアアクチュエータ62によるインジェクション用ピペット94を保持する第2ホルダ54Bの駆動方向は、平行でもよいし平行でなくてもよい。なお、第1リニアアクチュエータ38と第2リニアアクチュエータ62の駆動方式は、並進駆動、並進駆動と回転駆動の組合せのどちらでもよい。また、第2リニアアクチュエータは、リニアモータを用いてもよい。   Further, the micromanipulator device 30 includes a first linear actuator 38 for driving the first holder 54A in the long axis direction (X axis direction in FIG. 3) of the holding pipette 92, and the pipette holder 50 is the second holder. A second linear for driving a part of 54B in the long axis direction of the injection pipette 94 (in the X-axis direction in FIG. 3) with respect to the first holder 54A (the injection pipette 94 with respect to the holding pipette 92). The actuator 62 and the like are provided. The first linear actuator 38 may be included in the pipette holder 50. Further, the driving direction of the first holder 54A that holds the holding pipette 92 by the first linear actuator 38 and the driving direction of the second holder 54B that holds the injection pipette 94 by the second linear actuator 62 may be parallel. It does not have to be parallel. The first linear actuator 38 and the second linear actuator 62 may be driven by translational drive or a combination of translational drive and rotary drive. A linear motor may be used as the second linear actuator.

接続部52のマイクロマニピュレータ装置30(接続部32)に対する接続構造は、特に限定されず、例えばボルトなどを介して機械的に締結しても良いし、磁石などを介して磁気的に固定しても良いし、接続部32がクリップのような挟む機能を備えたものであり、接続部52を挟むことで保持しても良い。   The connection structure of the connecting portion 52 to the micromanipulator device 30 (connecting portion 32) is not particularly limited, and may be mechanically fastened via, for example, a bolt or magnetically fixed via a magnet or the like. Alternatively, the connection portion 32 has a clip-like sandwiching function, and the connection portion 52 may be held by sandwiching it.

第1ホルダ54Aは、外径寸法がホールド用ピペット92の外径寸法と同程度の(あるいは幾分大きい)棒状(筒状)に形成されたホルダ本体56aを有している。ホルダ本体56aは、一端(図3では−X側の端部)近傍がホールド用ピペット92を保持し、他端近傍が接続部52に対して接続されている。   The first holder 54A has a holder main body 56a formed in a rod shape (cylindrical shape) whose outer diameter dimension is approximately the same as (or somewhat larger than) the outer diameter dimension of the holding pipette 92. The holder main body 56a holds the holding pipette 92 near one end (the end on the −X side in FIG. 3) and is connected to the connecting portion 52 near the other end.

第1ホルダ54Aがホールド用ピペット92を保持するための保持構造は、特に限定されないが、本実施形態では、一例として図4(a)に示されるように、ホルダ本体56aの一端近傍が円筒状に形成され、その内径側に、ホールド用ピペット92が挿入される。ホルダ本体56aの上記円筒状の部分の内周面には、例えばシリコンゴムなどにより形成されたシート56cが貼り付けられており、ホールド用ピペット92は、上記ゴムシート56cとの間の摩擦力により、ホルダ本体56aに保持される。また、筒状の締め具56dをホルダ本体56aの一端近傍に被せることにより、ゴムシート56cとホールド用ピペット92との密着性を高めるようにしてもよい。なお、ホルダ本体56aによるホールド用ピペット92の保持構造は、これに限定されず、例えば、図4(b)に示されるように、ホールド用ピペット92とホルダ本体56aとが磁気的に吸着されるように、ホールド用ピペット92、ホルダ本体56aそれぞれに磁石56e、56fを固定しても良い。   The holding structure for holding the holding pipette 92 by the first holder 54A is not particularly limited, but in the present embodiment, as shown in FIG. 4A as an example, the vicinity of one end of the holder main body 56a is cylindrical. The holding pipette 92 is inserted on the inner diameter side. A sheet 56c made of, for example, silicon rubber is attached to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the holder main body 56a, and the hold pipette 92 is rubbed by the friction force with the rubber sheet 56c. , Held by the holder body 56a. Further, by covering the one end of the holder body 56a with a tubular fastener 56d, the adhesion between the rubber sheet 56c and the holding pipette 92 may be enhanced. The holding structure of the holding pipette 92 by the holder body 56a is not limited to this, and for example, as shown in FIG. 4B, the holding pipette 92 and the holder body 56a are magnetically attracted. As described above, the magnets 56e and 56f may be fixed to the holding pipette 92 and the holder body 56a, respectively.

図3に戻り、ホルダ本体56aの一端近傍には、開口部56gが形成されている。開口部56gには、例えば合成樹脂系の材料により形成されたチューブ66の一端が挿入されている。チューブ66の他端は、不図示のインジェクタ装置に接続されている。ホルダ本体56aの一端部近傍は、中空に形成されており、チューブ66は、該中空の部分(エアダクト)を介してホールド用ピペット92と連通している。   Returning to FIG. 3, an opening 56g is formed near one end of the holder body 56a. One end of a tube 66 made of, for example, a synthetic resin material is inserted into the opening 56g. The other end of the tube 66 is connected to an injector device (not shown). The vicinity of one end of the holder main body 56a is formed to be hollow, and the tube 66 communicates with the hold pipette 92 via the hollow portion (air duct).

第1リニアアクチュエータ38の種類は、特に限定されないが、小型、且つ軽量であり、第1ホルダ54Aを所定のストローク(例えば最大で30mm程度)、所定の分解能(例えば1μm以下)で高速且つ高精度に駆動(位置決め)することができるものが望ましい。第1リニアアクチュエータ38としては、一例として、ACサーボモータ、及び光学式ロータリエンコーダなどを備える電動アクチュエータを用いることができる。   The type of the first linear actuator 38 is not particularly limited, but it is small and lightweight, and the first holder 54A is fast and highly accurate with a predetermined stroke (for example, about 30 mm at the maximum) and a predetermined resolution (for example, 1 μm or less). What can be driven (positioned) is desirable. As the first linear actuator 38, as an example, an electric actuator including an AC servomotor, an optical rotary encoder, and the like can be used.

第2ホルダ54Bは、第1ホルダ54Aの外側(外部)に配置されている。第2ホルダ54Bは、筒状に形成された固定部60aと、該固定部60aの内径側に挿入された可動部60bとを備えている。   The second holder 54B is arranged outside (outside) the first holder 54A. The second holder 54B includes a fixed portion 60a formed in a tubular shape, and a movable portion 60b inserted on the inner diameter side of the fixed portion 60a.

第1ホルダ54Aが有するホルダ本体56aの外周面の一部には、凹部56hが形成されており、第2ホルダ54Bの固定部60aの一部が、上記凹部56hに挿入されている。なお、第1ホルダ54Aと第2ホルダ54Bの固定方法については、凹部56hを用いずに例えばビスによる取り付けや接着材等でホルダ本体56aと固定部60aを固定してもよい。また、第1ホルダ54Aと第2ホルダ54Bは一体の部品としてもよいため、ホルダ本体56aと固定部60aは一体成型としてもよい。固定部60aは、ホルダ本体56aに対して、例えばボルトなどにより固定されており、相対移動が制限されている。したがって、第1ホルダ54Aが第1リニアアクチュエータ38により駆動されると、該第1ホルダ54Aと一体的に第2ホルダ54Bの固定部60aも移動する。   A recess 56h is formed on a part of the outer peripheral surface of the holder main body 56a of the first holder 54A, and a part of the fixing portion 60a of the second holder 54B is inserted into the recess 56h. Regarding the method of fixing the first holder 54A and the second holder 54B, the holder main body 56a and the fixing portion 60a may be fixed by, for example, mounting with a screw or an adhesive without using the recess 56h. Further, since the first holder 54A and the second holder 54B may be an integral part, the holder body 56a and the fixing portion 60a may be integrally molded. The fixed portion 60a is fixed to the holder main body 56a with, for example, a bolt, and its relative movement is limited. Therefore, when the first holder 54A is driven by the first linear actuator 38, the fixing portion 60a of the second holder 54B also moves integrally with the first holder 54A.

固定部60aは、一端(図3では、−X側の端部)が開口しており、該開口部からは、可動部60bの一端(図3では、−X側の端部)近傍が突き出している。可動部60bは、外径寸法が固定部60aの内径寸法よりも小さい筒状の部材から成る。インジェクション用ピペット94は、他端近傍が可動部60bの一端近傍に保持される。可動部60bによるインジェクション用ピペット94の保持構造は、上述した第1ホルダ54Aによるホールド用ピペット92の保持構造(図4(a)又は図4(b)参照)と同一であるので、説明を省略する。なお、ホールド用ピペット92とインジェクション用ピペット94とで、保持構造が異なっていても良い。   One end (the end on the -X side in FIG. 3) of the fixed portion 60a is open, and the vicinity of one end (the end on the -X side in FIG. 3) of the movable portion 60b projects from the opening. ing. The movable portion 60b is a tubular member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the fixed portion 60a. The other end of the injection pipette 94 is held near one end of the movable portion 60b. The structure for holding the injection pipette 94 by the movable portion 60b is the same as the structure for holding the holding pipette 92 by the first holder 54A described above (see FIG. 4A or FIG. 4B), and a description thereof will be omitted. To do. The holding pipette 92 and the injection pipette 94 may have different holding structures.

固定部60aの他端部近傍には。開口部60cが形成され、該開口部60cには、例えば合成樹脂系の材料により形成されたチューブ68の一端部近傍が挿通されている。チューブ68の他端は、不図示のインジェクタ装置に接続されている。可動部60bは、両端が開口した筒状に形成されており、チューブ68の一端は、可動部60bの他端側の開口部内に挿入されている。従って、チューブ68は、インジェクション用ピペット94に直接的に連通している。   Near the other end of the fixed portion 60a. An opening 60c is formed, and the vicinity of one end of a tube 68 made of, for example, a synthetic resin material is inserted into the opening 60c. The other end of the tube 68 is connected to an injector device (not shown). The movable portion 60b is formed in a tubular shape with both ends open, and one end of the tube 68 is inserted into the opening portion on the other end side of the movable portion 60b. Therefore, the tube 68 directly communicates with the injection pipette 94.

固定部60aは、可動部60bの固定部60aに対する相対移動方向を、インジェクション用ピペット94の長軸方向(図3ではX軸方向)に平行な方向へ制限するためのリニアガイド装置64を内周面に有している。リニアガイド装置64の種類は、特に限定されず、例えば磁性流体シールを形成する流体軸受を用いた流体ガイド装置、気体膜を形成する気体軸受を用いたエア式ガイド装置、機械式リニアガイド装置などを用いることができる。   The fixed portion 60a has an inner circumference of the linear guide device 64 for limiting the relative movement direction of the movable portion 60b with respect to the fixed portion 60a to a direction parallel to the long axis direction (X axis direction in FIG. 3) of the injection pipette 94. Have on the surface. The type of the linear guide device 64 is not particularly limited, and for example, a fluid guide device using a fluid bearing forming a magnetic fluid seal, an air guide device using a gas bearing forming a gas film, a mechanical linear guide device, etc. Can be used.

第2リニアアクチュエータ62の種類は、特に限定されないが、上記第1リニアアクチュエータ38よりも、更に小型、且つ軽量であり、可動部60bを固定部60a(第1ホルダ54A)に対して、所定のストローク(例えば10mm程度)、所定の分解能(例えば1μm以下)で高速且つ高精度に駆動(位置決め)することができるものが望ましい。また、第2リニアアクチュエータ62としては、動力を供給しない状態(例えば電動アクチュエータである場合には、非通電時)に、可動部60bが固定部60aに保持される構成であることが好ましい。第2リニアアクチュエータ62としては、一例として、超音波モータを用いることができる。なお、第2リニアアクチュエータ62は、固定部60aが有していても良いし、可動部60bが有していても良い。また、固定部60aが有する要素(例えば固定子)と可動部60bが有する要素(例えば可動子)との協働により駆動力を発生するアクチュエータを用いても良い。   The type of the second linear actuator 62 is not particularly limited, but it is smaller and lighter than the first linear actuator 38, and the movable portion 60b is fixed with respect to the fixed portion 60a (first holder 54A). It is desirable that the device can be driven (positioned) at high speed and high accuracy with a stroke (for example, about 10 mm) and a predetermined resolution (for example, 1 μm or less). The second linear actuator 62 preferably has a configuration in which the movable portion 60b is held by the fixed portion 60a when power is not supplied (for example, when the actuator is an electric actuator, it is not energized). As the second linear actuator 62, for example, an ultrasonic motor can be used. The second linear actuator 62 may be included in the fixed portion 60a or the movable portion 60b. Further, an actuator that generates a driving force by cooperation of an element (for example, a stator) included in the fixed portion 60a and an element (for example, a movable element) included in the movable portion 60b may be used.

ここで、本実施形態では、図5に示されるように、インジェクション用ピペット94は、ホールド用ピペット92に対して、+Y(使用者から見て手前)側に配置されるようにピペットホルダ50に保持され(取り付けられ)ている。なお、ホールド用ピペット92、及びインジェクション用ピペット94の配置は、これに限定されず、例えばホールド用ピペット92とインジェクション用ピペット94とがZ軸(上下)方向に並ぶようにピペットホルダ50に保持されても良い。また、ホールド用ピペット92、及びインジェクション用ピペット94は、互いの長軸方向がほぼ平行となるように、ピペットホルダ50(図5では不図示。図3参照)に取り付けられている。なお、ホールド用ピペット92の長軸方向とインジェクション用ピペット94の長軸方向は、平行でなくてもよい。   Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the injection pipette 94 is attached to the pipette holder 50 so as to be arranged on the + Y (front side as viewed from the user) side with respect to the hold pipette 92. Retained (attached) The arrangement of the holding pipette 92 and the injection pipette 94 is not limited to this, and for example, the holding pipette 92 and the injection pipette 94 are held by the pipette holder 50 so that they are aligned in the Z-axis (vertical) direction. May be. Further, the holding pipette 92 and the injection pipette 94 are attached to the pipette holder 50 (not shown in FIG. 5, see FIG. 3) so that their major axis directions are substantially parallel to each other. The long axis direction of the holding pipette 92 and the long axis direction of the injection pipette 94 do not have to be parallel.

図1に戻り、操作系40は、ジョイスティック42a、各種ボタン42bなどを有するコントローラ42を備えている。マイクロマニピュレータ装置30、ピペットホルダ50、及び図示しないインジェクタ装置は、コントローラ42に電気的に接続されており、該コントローラ42を介して操作される。また、不図示のインジェクタ装置は、チューブ66、68(図1では不図示。図3参照)を介してピペットホルダ50に接続されている。   Returning to FIG. 1, the operation system 40 includes a controller 42 having a joystick 42a, various buttons 42b, and the like. The micromanipulator device 30, the pipette holder 50, and an injector device (not shown) are electrically connected to the controller 42 and are operated via the controller 42. The injector device (not shown) is connected to the pipette holder 50 via tubes 66 and 68 (not shown in FIG. 1, see FIG. 3).

ここで、本実施形態では、ホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94を保持するピペットホルダ50が、単一のマイクロマニピュレータ装置30に取り付けられていることから、コントローラ42は、マイクロマニピュレータ装置30に対応して、倒立顕微鏡装置20の+X側、すなわち、倒立顕微鏡装置20の使用者(観察者)が接眼レンズ22aを用いて卵母細胞Oを観察する場合、使用者から見て倒立顕微鏡装置20の右側にのみ配置されている。ただし、倒立顕微鏡装置20の使用者(観察者)の操作性などの状況によっては、コントローラ42は、マイクロマニピュレータ装置30に対応して、使用者(観察者)から見て倒立顕微鏡装置20の左側に配置されてもよい。   Here, in the present embodiment, since the pipette holder 50 holding the holding and injection pipettes 92, 94 is attached to the single micromanipulator device 30, the controller 42 causes the micromanipulator device 30 to operate. Corresponding to, the + X side of the inverted microscope apparatus 20, that is, when the user (observer) of the inverted microscope apparatus 20 observes the oocyte O using the eyepiece lens 22a, the inverted microscope apparatus is seen from the user. It is arranged only on the right side of 20. However, depending on the operability of the user (observer) of the inverted microscope device 20, the controller 42 corresponds to the micromanipulator device 30 and is on the left side of the inverted microscope device 20 when viewed from the user (observer). May be located at.

不図示のインジェクタ装置は、例えば各種ボタン42bの操作に応じてホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94のエア制御を行う。例えば、ホールド用ピペット92が卵母細胞Oを保持(ホールド)する時はエアを吸引し、卵母細胞Oを解除(リリース)する時はエアの吸引をやめる、またはエアを送出する、というエア制御を行う。また、インジェクション用ピペット94の先端が卵母細胞Oに挿入され、精子を卵母細胞O内に注入する時はエアを送出する、というエア制御を行う。エア制御により、ホールド用ピペット92に卵母細胞Oを保持(ホールド)させること、及び当該保持を解除(リリース)すること、並びに、先端が卵母細胞O内に挿入されたインジェクション用ピペット94の先端からサンプル(試料)としての精子(不図示)を卵母細胞O内に注入(インジェクト)することが可能となる。   An injector device (not shown) controls air of the holding and injection pipettes 92 and 94 in response to, for example, operation of various buttons 42b. For example, when the holding pipette 92 holds (holds) the oocyte O, air is sucked, and when the oocyte O is released (air), air suction is stopped or air is sent. Take control. In addition, air control is performed in which the tip of the injection pipette 94 is inserted into the oocyte O and air is sent when sperm is injected into the oocyte O. By controlling the air, the holding pipette 92 holds (holds) the oocyte O, releases (holds) the holding, and the tip of the injection pipette 94 is inserted into the oocyte O. Sperm (not shown) as a sample (sample) can be injected into the oocyte O from the tip.

また、マイクロインジェクション法では、ホールド用ピペット92に卵母細胞Oを保持させた後、インジェクション用ピペット94の先端を該卵母細胞Oに刺す動作を行うが、本実施形態のインジェクション用ピペット94は、ホールド用ピペット92に対して(第1ホルダ54Aを基準として)移動するので、ホールド用ピペット92に卵母細胞Oを保持させた後のインジェクション用ピペット94の移動ストロークを予め設定することができる。このため、インジェクション用ピペット94の先端を該卵母細胞Oに刺す動作(スティング)、及び精子注入後にピペット94を戻す動作(プル)もボタン操作で行うことが可能である。なお、マイクロマニピュレータ装置30の操作装置(入力装置)としては、これに限られず、適宜変更が可能である。また、インジェクタ装置としては、電動式に限られず、公知の手動インジェクタを用いても良い。   In the microinjection method, after holding the oocyte O in the hold pipette 92, the tip of the injection pipette 94 is pierced into the oocyte O, but the injection pipette 94 of the present embodiment is , The holding pipette 92 is moved (based on the first holder 54A), the moving stroke of the injection pipette 94 after holding the oocyte O in the holding pipette 92 can be set in advance. . Therefore, the operation of sticking the tip of the injection pipette 94 into the oocyte O (sting) and the operation of returning the pipette 94 after the sperm injection (pull) can be performed by button operation. The operating device (input device) of the micromanipulator device 30 is not limited to this, and can be changed as appropriate. Further, the injector device is not limited to the electric type, and a known manual injector may be used.

次に、マイクロインジェクションシステム10を用いた顕微授精の手順、及び顕微授精を行う際のマイクロインジェクションシステム10の動作の一例を図6〜図8(c)を用いて説明する。図1に示されるように、倒立顕微鏡装置20のステージ装置26上には、ペトリ皿90が載置され、該ペトリ皿90内には、卵母細胞Oが収容されている。図6には、卵母細胞Oを保持したペトリ皿の平面図が示されている。また、図7には、マイクロインジェクションシステム10を用いた顕微授精の手順を説明するためのフロー図が示されている。また、図8(a)〜図8(c)には、顕微授精時における各ピペット92、94の動作を説明するための図(その1〜その3)が示されている。   Next, a procedure for microinsemination using the microinjection system 10 and an example of the operation of the microinjection system 10 when performing microinsemination will be described with reference to FIGS. 6 to 8C. As shown in FIG. 1, a Petri dish 90 is placed on the stage device 26 of the inverted microscope device 20, and an oocyte O is contained in the Petri dish 90. FIG. 6 shows a plan view of a Petri dish holding oocytes O. Further, FIG. 7 shows a flow chart for explaining the procedure of microinsemination using the microinjection system 10. Further, FIGS. 8A to 8C show diagrams (No. 1 to No. 3) for explaining the operation of the pipettes 92 and 94 during microinsemination.

図7のステップ100で、マイクロマニピュレータ装置30は、使用者によりコントローラ42のジョイスティック42a(それぞれ図1参照)が適宜操作され、ホールド用ピペット92、及びインジェクション用ピペット94の位置決めが行われたことを検出する。図8(a)には、マイクロマニピュレータ装置30(図1参照)によりホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94が卵母細胞Oに対して位置決めがされた状態が示されている。このとき、ホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94それぞれの長軸方向は、Y軸に直交し且つXY平面に対して所定(ただし90°未満)の角度を成している。以下、このときの各ピペット92、94の長軸方向と平行な方向をX’方向と称して説明する。また、インジェクション用ピペット94は、先端に精子(不図示)を保持しているものとする。   In step 100 of FIG. 7, in the micromanipulator device 30, the user appropriately operates the joystick 42a (see FIG. 1) of the controller 42 to position the holding pipette 92 and the injection pipette 94. To detect. FIG. 8A shows a state in which the holding and injection pipettes 92 and 94 are positioned with respect to the oocyte O by the micromanipulator device 30 (see FIG. 1). At this time, the long axis direction of each of the holding and injection pipettes 92, 94 is orthogonal to the Y axis and forms a predetermined angle (but less than 90 °) with the XY plane. Hereinafter, a direction parallel to the long axis direction of each pipette 92, 94 at this time will be described as an X'direction. Further, the injection pipette 94 is assumed to hold sperm (not shown) at its tip.

各ピペット92、94の位置決めが完了すると、図7のステップ102で、マイクロマニピュレータ装置30は、ホールド用ピペット92を−X方向に駆動する。マイクロマニピュレータ装置30は、ホールド用ピペット92を卵母細胞Oに接触させるために、第1リニアアクチュエータ38(それぞれ図3参照)を制御することにより、図8(b)に示されるように、ホールド用ピペット92を−X’方向に駆動する。ホールド用ピペット92は、先端が卵母細胞Oの+X’側から該卵母細胞Oに向けて接近する(図8(b)の黒矢印参照)。次いで、図7のステップ104で、マイクロマニピュレータ装置30は、インジェクタ装置(不図示)を制御して、ホールド用ピペット92に卵母細胞Oの+X’側を向いた面の一部を吸引保持させる。   When the positioning of the pipettes 92 and 94 is completed, the micromanipulator device 30 drives the holding pipette 92 in the −X direction in step 102 of FIG. 7. The micromanipulator device 30 controls the first linear actuator 38 (see FIG. 3 respectively) to bring the hold pipette 92 into contact with the oocyte O, thereby holding the pipette 92 as shown in FIG. 8B. The pipette 92 for driving is driven in the -X 'direction. The tip of the holding pipette 92 approaches the oocyte O from the + X 'side of the oocyte O (see the black arrow in FIG. 8B). Next, in step 104 of FIG. 7, the micromanipulator device 30 controls the injector device (not shown) to cause the hold pipette 92 to suck and hold a part of the surface of the oocyte O facing the + X ′ side. .

この後、図7のステップ106で、マイクロマニピュレータ装置30は、インジェクション用ピペット94の先端が卵母細胞O内に挿入されるように、ピペットホルダ50が有する第2リニアアクチュエータ62(それぞれ図3参照)を制御することにより、インジェクション用ピペット94を−X’方向に駆動する。これにより、図8(c)に示されるように、インジェクション用ピペット94の先端部が卵母細胞O内に挿入される。この際、インジェクション用ピペット94の先端もホールド用ピペット92と同様に、卵母細胞Oの+X’側から該卵母細胞Oに向けて接近する(図8(c)の黒矢印参照)。   After this, in step 106 of FIG. 7, the micromanipulator device 30 causes the pipette holder 50 to have the second linear actuator 62 (see FIG. 3, respectively) so that the tip of the injection pipette 94 is inserted into the oocyte O. ) Is controlled to drive the injection pipette 94 in the -X 'direction. As a result, the tip portion of the injection pipette 94 is inserted into the oocyte O as shown in FIG. At this time, the tip of the injection pipette 94 also approaches the oocyte O from the + X 'side of the oocyte O, as in the hold pipette 92 (see the black arrow in FIG. 8C).

ここで、ホールド用ピペット92による卵母細胞Oの保持領域HAに対して、卵母細胞Oに対するインジェクション用ピペット94の挿入領域IAが重ならないように、各ピペット92、94がピペットホルダ50(図3参照)に保持されている。本実施形態において、ホールド用ピペット92による卵母細胞Oの保持領域HAとは、ホールド用ピペット92と卵母細胞Oとの接触領域と、ホールド用ピペット92からの吸引保持力が卵母細胞Oに作用する領域とを併せた領域を意味するものとする。また、卵母細胞Oには、ホールド用ピペット92による吸引力が+X’方向に作用しているが(図8(c)の白矢印参照)、インジェクション用ピペット94は、この吸引力に対向するように(すなわち+X’側から−X’側へ向けて)先端部を卵母細胞O内に挿入する。   Here, the pipettes 92, 94 are arranged so that the insertion area IA of the injection pipette 94 for the oocyte O does not overlap the holding area HA of the oocyte O by the holding pipette 92 (see FIG. 3)). In the present embodiment, the holding area HA of the oocyte O by the holding pipette 92 is the contact area between the holding pipette 92 and the oocyte O, and the suction holding force from the holding pipette 92 is the oocyte O. It means the area including the area that acts on. Further, the suction force by the hold pipette 92 acts on the oocyte O in the + X ′ direction (see the white arrow in FIG. 8C), but the injection pipette 94 opposes this suction force. As described above (that is, from the + X 'side to the -X' side), the tip is inserted into the oocyte O.

以下、図7のステップ108で、マイクロマニピュレータ装置30は、インジェクタ装置(不図示)を制御して、インジェクション用ピペット94の先端に保持されている精子(不図示)を卵母細胞O内に注入する。また、図7のステップ110で、マイクロマニピュレータ装置30は、インジェクション用ピペット94の先端を卵母細胞Oから引き抜くための制御を行う(インジェクション用ピペット94を+X’方向に駆動する)。また、図7のステップ112で、マイクロマニピュレータ装置30は、インジェクタ装置(不図示)を制御して、ホールド用ピペット92による卵母細胞Oの保持を解除する。この後、図7のステップ114で、マイクロマニピュレータ装置30は、ホールド用ピペットを卵母細胞Oから離間させるために、ピペットホルダ50(それぞれ図1参照)を+X’方向に駆動するための制御を行う。   Hereinafter, in step 108 of FIG. 7, the micromanipulator device 30 controls the injector device (not shown) to inject the sperm (not shown) held at the tip of the injection pipette 94 into the oocyte O. To do. Further, in step 110 of FIG. 7, the micromanipulator device 30 performs control for pulling out the tip of the injection pipette 94 from the oocyte O (driving the injection pipette 94 in the + X ′ direction). Further, in step 112 of FIG. 7, the micromanipulator device 30 controls the injector device (not shown) to release the holding of the oocyte O by the holding pipette 92. Thereafter, in step 114 of FIG. 7, the micromanipulator device 30 performs control for driving the pipette holder 50 (see FIG. 1, respectively) in the + X ′ direction in order to separate the hold pipette from the oocyte O. To do.

なお、卵母細胞Oにインジェクション用ピペット94の先端を挿入するためには、上述した図7のステップ100からステップ114のすべてのステップを必ずしも実施する必要はない。例えば、ホールド用ピペット92が吸引により卵母細胞Oを保持すること(ステップ104)と、インジェクション用ピペット94の先端が卵母細胞O内に挿入されること(ステップ106)が実施されればよい。上述の説明ではホールド用ピペット92の動作について、卵母細胞Оに対して位置決め(ステップ100)、卵母細胞Oに接触(ステップ102)、卵母細胞Оを吸引(ステップ104)とステップを分けたが、必ずしも上記のステップが分かれている必要はない。例えば、ステップ100、ステップ102、ステップ104の3つのステップを同時に実行するような動作、つまりホールド用ピペット92が吸引動作を行いながら、卵母細胞Oに対して位置決めを行い、接触、吸引するという操作を一連の操作として実行してもよい。また例えば、ステップ100とステップ102を同時に実行し、ステップ104を実行する動作でもよい。   In order to insert the tip of the injection pipette 94 into the oocyte O, it is not always necessary to perform all the steps 100 to 114 of FIG. 7 described above. For example, the holding pipette 92 may hold the oocyte O by suction (step 104), and the tip of the injection pipette 94 may be inserted into the oocyte O (step 106). . In the above description, the operation of the holding pipette 92 is divided into steps of positioning with respect to the oocyte O (step 100), contacting with the oocyte O (step 102), and sucking the oocyte O (step 104). However, the above steps do not necessarily have to be separated. For example, an operation of simultaneously performing the three steps of step 100, step 102, and step 104, that is, the holding pipette 92 performs the suction operation, performs positioning with respect to the oocyte O, and makes contact and suction. The operation may be executed as a series of operations. Further, for example, an operation may be performed in which step 100 and step 102 are executed simultaneously and step 104 is executed.

以上説明した本実施形態に係るマイクロインジェクションシステム10によれば、卵母細胞Oに対する精子の注入時に、ホールド用、及びインジェクション用の各ピペット92、94が、ともに卵母細胞Oに対して同じ側(本実施形態では卵母細胞Oの+X’側)から卵母細胞Oに接近する。ここで、仮にホールド用ピペット92で卵母細胞Oを一側(例えば−X側)から保持するとともに、該卵母細胞Oの他側(例えば+X側)からインジェクション用ピペット94を用いて精子を注入する場合には、ホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94の先端を、卵母細胞Oを挟んで正確に位置合わせする必要があり、マイクロマニピュレータ装置30の操作に熟練を要する。これに対し、本実施形態に係るマイクロインジェクションシステム10によれば、ホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94の互いの先端の相対的な位置合わせを行う必要がないため、容易に精子を卵母細胞O内に注入することができる。   According to the microinjection system 10 according to the present embodiment described above, at the time of injecting sperm into the oocyte O, the holding and injection pipettes 92 and 94 are both on the same side of the oocyte O. The oocyte O is approached from (+ X ′ side of the oocyte O in this embodiment). Here, it is assumed that the hold pipette 92 holds the oocyte O from one side (for example, the -X side), and the other side (for example, the + X side) of the oocyte O is used for sperm removal using the injection pipette 94. When injecting, the tips of the holding and injection pipettes 92, 94 need to be accurately aligned with the oocyte O in between, and skill in operating the micromanipulator device 30 is required. On the other hand, according to the microinjection system 10 according to the present embodiment, it is not necessary to perform relative positioning of the tips of the holding and injection pipettes 92, 94 with each other, and thus sperm can be easily egged. It can be injected into the mother cell O.

また、ピペットホルダ50は、ホールド用ピペット92による卵母細胞Oの保持領域HA(図8(c)参照)と、卵母細胞Oに対するインジェクション用ピペット94の挿入領域IA(図8(c)参照)とが重ならないように、ホールド用ピペット92の外側でインジェクション用ピペット94を保持している。したがって、各ピペット92、94の単独での交換が容易である。また、ホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94の位置合わせを厳密に行う必要がなく、セッティングが容易である。   Further, the pipette holder 50 has a holding area HA of the oocyte O by the hold pipette 92 (see FIG. 8C) and an insertion area IA of the injection pipette 94 with respect to the oocyte O (see FIG. 8C). ), The injection pipette 94 is held outside the hold pipette 92. Therefore, it is easy to replace each of the pipettes 92 and 94 independently. Further, it is not necessary to strictly align the positions of the holding and injection pipettes 92 and 94, and the setting is easy.

また、インジェクション用ピペット94は、ホールド用ピペット92が卵母細胞Oを吸引保持する際の吸引力の向きとは反対の方向に力を作用させて、先端を卵母細胞O内に挿入する(刺す)ので、上述した卵母細胞Oを一側から保持し、他側から挿入する場合に比べ、卵母細胞Oの変形を抑制することができ、卵母細胞Oへのダメージが少ない。   Further, the injection pipette 94 applies a force in a direction opposite to the direction of the suction force when the hold pipette 92 sucks and holds the oocyte O to insert the tip into the oocyte O ( Therefore, the deformation of the oocyte O can be suppressed and damage to the oocyte O is less than in the case where the oocyte O is held from one side and inserted from the other side as described above.

また、マイクロマニピュレータ装置30を操作するための操作系40を構成するコントローラ42が、倒立顕微鏡装置20に対して+X側、すなわち使用者の右側にのみ配置されているので、使用者は右手のみでマイクロマニピュレータ装置30、ピペットホルダ50、及び不図示の電動インジェクタを操作することができ、操作性に優れる。   Further, since the controller 42 configuring the operation system 40 for operating the micromanipulator device 30 is arranged only on the + X side with respect to the inverted microscope device 20, that is, on the right side of the user, the user can use only his / her right hand. The micromanipulator device 30, the pipette holder 50, and an electric injector (not shown) can be operated, and the operability is excellent.

また、ピペットホルダ50は、インジェクション用ピペット94を駆動するための第2アクチュエータ62を有しているので、マイクロマニピュレータ装置の種類を問わず取り付けることができ、汎用性に優れる。   Further, since the pipette holder 50 has the second actuator 62 for driving the injection pipette 94, it can be attached regardless of the type of micromanipulator device, and is excellent in versatility.

なお、本実施形態のピペットホルダ50は、ホールド用ピペット92と、インジェクション用ピペット94と、保持部材54とで構成することができる。図3ではピペットホルダ50の内部構造を示したが、一例として一実施形態を示したものに過ぎず、ピペットホルダ50において必ずしも図3の全ての構成要素が必要というわけではない。例えば、ピペットホルダ50は、必ずしも第2リニアアクチュエータ62を有していなくても良い。図1に示される、倒立顕微鏡装置20、マイクロマニピュレータ装置30、操作系40なども、同様にピペットホルダ50を構成する要素ではない。また、図1ではマイクロインジェクションシステム10の構成を示したが、一例として一実施形態を示したものに過ぎず、マイクロマニピュレータ装置30、マイクロインジェクションシステム10において必ずしも図1の全ての構成要素が必要というわけではない。   The pipette holder 50 of the present embodiment can be configured by the holding pipette 92, the injection pipette 94, and the holding member 54. Although the internal structure of the pipette holder 50 is shown in FIG. 3, only one embodiment is shown as an example, and the pipette holder 50 does not necessarily require all the components of FIG. For example, the pipette holder 50 does not necessarily have to have the second linear actuator 62. The inverted microscope device 20, the micromanipulator device 30, the operation system 40, and the like shown in FIG. 1 are not elements that similarly configure the pipette holder 50. Further, although the configuration of the microinjection system 10 is shown in FIG. 1, it is merely an example of one embodiment, and the micromanipulator device 30 and the microinjection system 10 do not necessarily require all the components of FIG. Do not mean.

なお、上記実施形態の構成は、適宜変更が可能であり、例えばホールド用ピペット92の形状、配置などは、適宜変更が可能である。図9(a)〜図9(c)には、変形例(その1〜その3)に係るホールド用ピペットが示されている。   The configuration of the above-described embodiment can be appropriately changed, and for example, the shape and arrangement of the holding pipette 92 can be appropriately changed. 9 (a) to 9 (c) show holding pipettes according to modified examples (Nos. 1 to 3).

図9(a)に示される第1の変形例では、ホールド用ピペット92aは、長軸方向(X軸方向)に直交する断面の形状がほぼ逆U字状(又はC字状)とされている。従って、ホールド用ピペット92aによる卵母細胞O(図1参照)の保持領域は、円弧状にカーブした形状となる。インジェクション用ピペット94の形状は、上記実施形態と同じであるが、ホールド用ピペット92aの内径側に配置されている点が異なる。本第1の変形例によれば、インジェクション用ピペット94による卵母細胞への挿入領域が、ホールド用ピペット92aによる卵母細胞の保持領域の内径側に形成されるので、バランス良く卵母細胞を保持でき、且つピペットホルダ(不図示)を上記実施形態に比べて全体的にコンパクトにすることができる。   In the first modified example shown in FIG. 9A, the holding pipette 92a has a substantially U-shaped (or C-shaped) cross section orthogonal to the long-axis direction (X-axis direction). There is. Therefore, the holding region of the oocyte O (see FIG. 1) by the holding pipette 92a has a shape curved in an arc shape. The shape of the injection pipette 94 is the same as that of the above-mentioned embodiment, except that it is arranged on the inner diameter side of the hold pipette 92a. According to the first modification, since the insertion region of the injection pipette 94 into the oocyte is formed on the inner diameter side of the holding region of the oocyte by the holding pipette 92a, the oocytes are well-balanced. The pipette holder (not shown) can be held, and the pipette holder (not shown) can be made compact as a whole as compared with the above embodiment.

図9(b)に示される第2の変形例では、上記実施形態のホールド用ピペット92(図5参照)に比べて小径の(細い)、例えば3本のホールド用ピペット92bが用いられている。例えば3本のホールド用ピペット92bは、卵母細胞O(図1参照)上の保持領域が、同一直線上にない3点に(正三角形の頂点に対応する3箇所に対応して)形成されるように、互いに離間して配置されている。インジェクション用ピペット94の形状は、上記実施形態と同じであるが、上記例えば3本のホールド用ピペット92bに囲まれる領域(空間)内に配置されている。本第2の変形例によれば、複数の(本第2の変形例では、例えば3本)のホールド用ピペット92bを用いるので、バランス良く卵母細胞を保持できる。   In the second modified example shown in FIG. 9B, a smaller diameter (thinner), for example, three holding pipettes 92b are used as compared with the holding pipette 92 (see FIG. 5) of the above embodiment. . For example, in the three holding pipettes 92b, the holding regions on the oocyte O (see FIG. 1) are formed at three points that are not on the same straight line (corresponding to the three points corresponding to the vertices of an equilateral triangle). So that they are spaced apart from each other. The shape of the injection pipette 94 is the same as that of the above-described embodiment, but it is arranged in a region (space) surrounded by, for example, the three holding pipettes 92b. According to the second modification, since a plurality of (for example, three in the second modification) holding pipettes 92b are used, the oocytes can be held in a well-balanced manner.

図9(c)に示される第3の変形例では、上記第1の変形例に係るホールド用ピペット92aと同様に断面U字状に形成されたホールド用ピペット92aが一対用いられる。本第3の変形例では、一対のホールド用ピペット92aによりリング状の(実際には2箇所で破断した)保持領域が形成されるように、一対のホールド用ピペット92aが上下対称に配置される。インジェクション用ピペット94は、一対のホールド用ピペット92aの間に配置される。本第3の変形例も、上記第2の実施形態と同様に、バランス良く卵母細胞を保持できる。   In the third modification shown in FIG. 9 (c), a pair of holding pipettes 92a each having a U-shaped cross section are used similarly to the holding pipette 92a according to the first modification. In the third modified example, the pair of holding pipettes 92a is vertically symmetrically arranged so that a pair of holding pipettes 92a form a ring-shaped (actually, broken at two places) holding region. . The injection pipette 94 is arranged between the pair of holding pipettes 92a. The third modified example can also hold the oocytes in good balance, as in the second embodiment.

なお、図9(a)〜図9(c)に示される図では、ピペットホルダの図示が省略されているが、変形例に係る各ピペットの配置、及び形状に応じて、図3に示されるピペットホルダ50の構成、具体的には、ホルダ本体56aの先端部の形状、及び数を適宜変更すれば良い。また、例えば上記第2の変形例では、3本のホールド用ピペット92bが用いられたが、ホールド用ピペット92aの数は、変更が可能であり、例えば2本のホールド用ピペットの間にインジェクション用ピペットが配置されるようにしても良いし、ホールド用ピペットを4本以上用いても良い。また、上記第3の変形例では、一対の断面U字状のホールド用ピペット92aが用いられたが、卵母細胞Oの保持領域がリング状に形成されるのであれば、ホールド用ピペットの数は、3本以上であっても良い。また、ホールド用ピペットを二重管構造に構成することにより、破断箇所のないリング状の保持領域を形成しても良い。   9 (a) to 9 (c), the pipette holder is not shown, but it is shown in FIG. 3 according to the arrangement and shape of each pipette according to the modification. The configuration of the pipette holder 50, specifically, the shape and number of the tip portion of the holder main body 56a may be appropriately changed. Further, for example, in the second modification, three holding pipettes 92b are used, but the number of holding pipettes 92a can be changed, and for example, two holding pipettes 92b can be used for injection. Pipettes may be arranged, or four or more holding pipettes may be used. Further, in the third modified example, the pair of holding pipettes 92a having a U-shaped cross section is used. However, if the holding region of the oocyte O is formed in a ring shape, the number of holding pipettes is increased. May be three or more. Alternatively, the holding pipette may have a double pipe structure to form a ring-shaped holding region having no breakage.

また、保持部材54は、ホールド用ピペット92を保持する部分である第1ホルダ54Aと、インジェクション用ピペット94を保持する部分である第2ホルダ54Bとの2つの部分を有していたが、これに限られず、ピペットホルダ50の保持部材は、ホールド用ピペット92及びインジェクション用ピペット94の一方のみを保持可能な1つの部材であっても良い。   Further, the holding member 54 had two parts, a first holder 54A that is a part that holds the holding pipette 92 and a second holder 54B that is a part that holds the injection pipette 94. However, the holding member of the pipette holder 50 may be one member that can hold only one of the holding pipette 92 and the injection pipette 94.

また、ピペットホルダ50は、ホールド用及びインジェクション用の各ピペット92、94の少なくとも一方を、卵母細胞Oに対して相対的に駆動できれば良い。したがって、例えば、上記実施形態では、インジェクション用ピペット94の挿入時に、インジェクション用ピペット94を卵母細胞Oに接近するように駆動したが、これに限られず、例えば卵母細胞Oがインジェクション用ピペット94に接近するように、図8(b)に示される状態から、卵母細胞Oを保持したホールド用ピペット92を+X’方向に駆動しても良い。この場合、インジェクション用ピペット94を保持する保持部材、及びインジェクション用ピペット94を駆動するアクチュエータをピペットホルダ50が有していなくても良い。   Further, the pipette holder 50 is only required to be able to drive at least one of the holding and injection pipettes 92, 94 relative to the oocyte O. Therefore, for example, in the above-described embodiment, when the injection pipette 94 is inserted, the injection pipette 94 is driven so as to approach the oocyte O, but the present invention is not limited to this. 8B, the hold pipette 92 holding the oocyte O may be driven in the + X ′ direction from the state shown in FIG. 8B. In this case, the pipette holder 50 does not need to have a holding member that holds the injection pipette 94 and an actuator that drives the injection pipette 94.

また、マイクロマニピュレータ装置30に着脱可能に接続されるピペットホルダ50自体は、各ピペット92、94を駆動するためのアクチュエータを有していなくても良い。この場合、マイクロマニピュレータ装置30に各ピペット92、94それぞれを独立にその長軸方向に駆動するアクチュエータを設けると良い。   Further, the pipette holder 50 itself which is detachably connected to the micromanipulator device 30 may not have an actuator for driving the pipettes 92, 94. In this case, it is advisable to provide the micromanipulator device 30 with actuators that independently drive the pipettes 92 and 94 in the longitudinal direction thereof.

また、ピペットホルダ50は、電動式のマイクロマニピュレータ装置30に対して着脱可能に取り付けられる構成であったが、これに限られず、マイクロマニピュレータ装置30と一体の構成でもよい。すなわち、マイクロマニピュレータ装置30の接続部32と、ピペットホルダ50の接続部52がなく、保持部材54をマイクロマニピュレータ装置30が備える構成でもよい。また、マイクロマニピュレータ装置30を構成する部材のうち、6自由度方向の高精度位置決めが可能である部材が、各ピペット92、94を保持し、且つ、マイクロマニピュレータ装置30自体が、少なくともインジェクション用ピペット94をホールド用ピペット92に対して相対的に駆動するアクチュエータを有していても良い。   Further, the pipette holder 50 is configured to be detachably attached to the electric micromanipulator device 30, but the pipette holder 50 is not limited to this, and may be integrated with the micromanipulator device 30. That is, the connection part 32 of the micromanipulator device 30 and the connection part 52 of the pipette holder 50 may be omitted, and the holding member 54 may be included in the micromanipulator device 30. Further, among the members constituting the micromanipulator device 30, a member capable of highly accurate positioning in the direction of 6 degrees of freedom holds each pipette 92, 94, and the micromanipulator device 30 itself is at least an injection pipette. You may have the actuator which drives 94 relative to the hold pipette 92.

また、ホールド用ピペット92、及びインジェクション用ピペット94の形状は、適宜変更が可能であり、例えばホールド用ピペット、及びインジェクション用のピペットの少なくとも一方は、先端部近傍が、ペトリ皿90の底面と平行となるように曲がっていても良い。   Further, the shapes of the holding pipette 92 and the injection pipette 94 can be appropriately changed. For example, at least one of the holding pipette and the injection pipette has a tip end portion parallel to the bottom surface of the petri dish 90. It may be bent so that

また、上記実施形態では、ホールド用ピペット92の長軸方向と、インジェクション用ピペット94の長軸方向とが平行とされたが、各ピペット92、94同士が接触しなければ、厳密に平行である必要はなく、所定の角度を成していても良い。   Further, in the above embodiment, the long axis direction of the holding pipette 92 and the long axis direction of the injection pipette 94 are parallel to each other. However, if the pipettes 92 and 94 do not come into contact with each other, they are strictly parallel to each other. It is not necessary and it may form a predetermined angle.

また、卵母細胞Oは、斜め上方を向いた面(+X’側の面)にホールド用ピペット92による保持領域、及びインジェクション用ピペット94による挿入領域が形成されたが、これに限られず、その他の方向を向いた面、例えば+Z側の面(上方を向いた面)に保持領域、挿入領域が形成されてもよい。   Further, in the oocyte O, a holding region by the holding pipette 92 and an insertion region by the injection pipette 94 are formed on the surface (the surface on the + X ′ side) that is directed obliquely upward, but the present invention is not limited to this. The holding area and the insertion area may be formed on the surface facing in the direction of, for example, the surface on the + Z side (the surface facing upward).

また、マイクロインジェクションシステム10を構成する顕微鏡装置は、倒立顕微鏡装置20に限らず、例えば正立顕微鏡装置などであっても良い。   Further, the microscope device constituting the microinjection system 10 is not limited to the inverted microscope device 20, and may be, for example, an upright microscope device.

また、上記実施形態のマイクロインジェクションシステム10は、卵母細胞O内に精子を注入する顕微授精に用いられたが、これに限られず、その他の細胞の中から核、細胞質などを採取する作業、採取した核、細胞質などを別の細胞に移植する作業、その他、細胞内にさまざまな物質を注入する作業を行うために用いることができる。   Further, the microinjection system 10 of the above-described embodiment was used for microinsemination injecting sperm into the oocyte O, but is not limited to this, work for collecting the nucleus, cytoplasm, etc. from other cells, It can be used to perform the work of transplanting the collected nucleus, cytoplasm, etc. into another cell, and the work of injecting various substances into cells.

以上説明したように、本実施形態のピペットホルダ、及びマイクロマニピュレータは、ホールド用及びインジェクション用の各ピペットを保持するのに適している。また、本実施形態のマイクロインジェクションシステムは、ホールド用ピペットに保持された細胞にインジェクション用ピペットを挿入するのに適している。 As described above, the pipette holder and the micromanipulator of the present embodiment are suitable for holding the holding pipettes and the injection pipettes. Moreover, microinjection system of the present embodiment is suitable for inserting the injection pipette to cells retained in the hold pipette.

10…マイクロインジェクションシステム、20…倒立顕微鏡装置、30…マイクロマニピュレータ装置、40…操作系、50…ピペットホルダ、90…ペトリ皿、92…ホールド用ピペット、94…インジェクション用ピペット、O…卵母細胞。
10 ... Microinjection system, 20 ... Inverted microscope device, 30 ... Micromanipulator device, 40 ... Operating system, 50 ... Pipette holder, 90 ... Petri dish, 92 ... Hold pipette, 94 ... Injection pipette, O ... Oocyte .

Claims (14)

細胞に対する吸引動作により前記細胞を保持するホールド用ピペットを保持する第1ホルダと、
前記細胞への前記吸引動作により前記細胞に作用する力に対向する方向から前記細胞内に挿入されるインジェクション用ピペットを保持する第2ホルダと、
前記ホールド用ピペットにより保持された前記細胞内へ前記インジェクション用ピペットが挿入されるように、前記第1ホルダと前記第2ホルダとの一方のホルダを他方のホルダに対して相対移動させる駆動部と、
を備え
前記駆動部は、前記ホールド用ピペットにより前記細胞が保持される保持領域に対して前記インジェクション用ピペットによる前記細胞への挿入領域が重ならないように、前記一方のホルダを移動させるマイクロマニピュレータ用のピペットホルダ。
A first holder for holding a holding pipette for holding the cells by a suction operation for the cells;
A second holder for holding an injection pipette inserted into the cell from a direction opposite to the force acting on the cell by the suction action on the cell;
A drive unit that relatively moves one of the first holder and the second holder relative to the other holder so that the injection pipette is inserted into the cell held by the hold pipette. ,
Equipped with
The driving unit, as insertion region into the cells by the injection pipette to the holding area in which the cells are held by the holding pipette do not overlap, for micromanipulator Before moving the one holder Pipette holder.
前記駆動部は、前記相対移動させる移動方向に関して、前記細胞に挿入される前記インジェクション用ピペットの先端の位置と前記細胞を保持する前記ホールド用ピペットの先端の位置とを異ならせるよう、前記一方のホルダを移動させる請求項1に記載のピペットホルダ。   With respect to the movement direction in which the relative movement is performed, the drive unit is configured so that the position of the tip of the injection pipette inserted into the cell and the position of the tip of the hold pipette holding the cell are different from each other. The pipette holder according to claim 1, wherein the holder is moved. 前記第1及び前記第2ホルダは、前記移動方向に交差する方向に関して、前記インジェクション用ピペットの先端と、前記ホールド用ピペットの先端との相対位置が変化しないように、前記インジェクション用ピペットと前記ホールド用ピペットとをそれぞれ保持する請求項2に記載のピペットホルダ。   The first and second holders hold the injection pipette and the hold so that a relative position between the tip of the injection pipette and the tip of the hold pipette does not change in a direction intersecting the movement direction. The pipette holder according to claim 2, which holds a pipette and a pipette, respectively. 前記駆動部は、前記ホールド用ピペットにより前記細胞を保持するように、前記一方のホルダを前記他方のホルダに対して相対移動させる請求項1〜3のいずれか一項に記載のピペットホルダ。   The pipette holder according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive unit moves the one holder relative to the other holder so that the holding pipette holds the cells. 前記駆動部は、前記ホールド用ピペットにより前記細胞を保持するように、前記他方のホルダを前記一方のホルダに対して相対移動させる請求項1〜3のいずれか一項に記載のピペットホルダ。   The pipette holder according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive unit moves the other holder relative to the one holder so that the holding pipette holds the cells. 前記駆動部は、
前記ホールド用ピペットを前記細胞に接近させるホールド用アクチュエータと、
前記インジェクション用ピペットを前記細胞内に挿入させるインジェクション用アクチュエータと、を含む請求項1〜5のいずれか一項に記載のピペットホルダ。
The driving unit includes:
A holding actuator that brings the holding pipette closer to the cells,
The pipette holder according to any one of claims 1 to 5, further comprising: an injection actuator that inserts the injection pipette into the cell.
前記ホールド用アクチュエータは、可動部が前記第1ホルダに接続され、
前記インジェクション用アクチュエータは、固定部が前記ホールド用アクチュエータの前記可動部に接続されるとともに可動部が前記第2ホルダに接続される請求項6に記載のピペットホルダ。
The holding actuator has a movable portion connected to the first holder,
The pipette holder according to claim 6, wherein a fixed portion of the injection actuator is connected to the movable portion of the hold actuator, and a movable portion is connected to the second holder.
前記インジェクション用アクチュエータによる前記第2ホルダの駆動方向と、前記ホールド用アクチュエータによる前記第1ホルダの駆動方向とが平行である請求項7に記載のピペットホルダ。   The pipette holder according to claim 7, wherein a driving direction of the second holder by the injection actuator and a driving direction of the first holder by the holding actuator are parallel to each other. 細胞に対する吸引動作により前記細胞を保持するホールド用ピペットを保持する第1ホルダと、
前記細胞への前記吸引動作により前記細胞に作用する力に対向する方向から前記細胞内に挿入されるインジェクション用ピペットを保持する第2ホルダと、
前記ホールド用ピペットにより保持された前記細胞内へ前記インジェクション用ピペットが挿入されるように、前記第1ホルダと前記第2ホルダとの一方のホルダを他方のホルダに対して相対移動させる駆動部と、を備え、
前記第1ホルダに複数の前記ホールド用ピペットが装着され前記細胞上の複数領域に対して吸引動作が行われる場合、
前記第1および第2ホルダは、前記複数領域に対して前記インジェクション用ピペットによる前記細胞への挿入領域が重ならないように前記複数のホールド用ピペット及び前記インジェクション用ピペットを保持するピペットホルダ。
A first holder for holding a holding pipette for holding the cells by a suction operation for the cells;
A second holder for holding an injection pipette inserted into the cell from a direction opposite to the force acting on the cell by the suction action on the cell;
A drive unit that relatively moves one of the first holder and the second holder relative to the other holder so that the injection pipette is inserted into the cell held by the hold pipette. ,,
When a plurality of holding pipettes are attached to the first holder and a suction operation is performed on a plurality of regions on the cells,
Wherein the first and second holder, Lupi pet holder to hold the plurality of holding pipette and the injection pipette as insertion region into the cells by the injection pipette to the plurality areas do not overlap.
前記インジェクション用ピペットによる前記細胞への挿入領域は、前記複数領域に囲まれた領域、又は前記複数領域の間の領域に形成される請求項に記載のピペットホルダ。 The pipette holder according to claim 9 , wherein an insertion region into the cell by the injection pipette is formed in a region surrounded by the plurality of regions or a region between the plurality of regions. 前記ホールド用ピペットによる前記細胞の保持領域は、前記インジェクション用ピペットの挿入領域の少なくとも半分以上を取り囲むように形成される請求項に記載のピットホルダ。 The pit holder according to claim 9 , wherein the cell holding region by the holding pipette is formed so as to surround at least half or more of an insertion region of the injection pipette. 前記ホールド用ピペットによる前記細胞の保持領域は、前記インジェクション用ピペットの挿入領域を円弧状に取り囲むように形成される請求項11に記載のピペットホルダ。 The pipette holder according to claim 11 , wherein the holding region of the cells by the holding pipette is formed so as to surround the insertion region of the injection pipette in an arc shape. 請求項1〜12のいずれか一項に記載のピペットホルダと、
前記第1ホルダに保持されるホールド用ピペットと、
前記第2ホルダに保持されるインジェクション用ピペットと、を備えるマイクロマニピュレータ。
A pipette holder according to any one of claims 1 to 12 ,
A holding pipette held by the first holder,
An injection pipette held by the second holder, and a micromanipulator.
請求項13に記載のマイクロマニピュレータと、
前記マイクロマニピュレータを操作するための入力装置と、
前記細胞が載置されるステージを含む顕微鏡装置と、を備えるマイクロインジェクションシステム。
A micromanipulator according to claim 13 ,
An input device for operating the micromanipulator,
A microinjection system comprising: a microscope device including a stage on which the cells are placed.
JP2015052505A 2015-03-16 2015-03-16 Pipette holder, micromanipulator, and microinjection system Active JP6680993B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015052505A JP6680993B2 (en) 2015-03-16 2015-03-16 Pipette holder, micromanipulator, and microinjection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015052505A JP6680993B2 (en) 2015-03-16 2015-03-16 Pipette holder, micromanipulator, and microinjection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016171753A JP2016171753A (en) 2016-09-29
JP6680993B2 true JP6680993B2 (en) 2020-04-15

Family

ID=57007745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015052505A Active JP6680993B2 (en) 2015-03-16 2015-03-16 Pipette holder, micromanipulator, and microinjection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6680993B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201806999D0 (en) * 2018-04-30 2018-06-13 Univ Birmingham Automated oocyte detection and orientation
JP6906773B1 (en) * 2021-02-17 2021-07-21 水戸工業株式会社 Discharge system used in cell dispenser

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3390499C2 (en) * 1983-06-30 1986-11-06 Institut Biochimii I Fiziologii Mikroorganizmov Akademii Nauk Sssr Process for performing micro-operations on tents and device for their implementation
JPH0620398Y2 (en) * 1988-04-20 1994-06-01 株式会社ナリシゲ Micro manipulator
DE19740324C2 (en) * 1997-09-13 2003-05-28 Eppendorf Ag Device for manipulating cytotechnical instruments
JP4504110B2 (en) * 2004-06-15 2010-07-14 富士通株式会社 Substance injection apparatus and substance injection method
WO2009079474A1 (en) * 2007-12-14 2009-06-25 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods, systems, and computer readable media for facilitating automation of blastocyst microinjection
CA2873204C (en) * 2011-05-13 2021-10-19 The Regents Of The University Of California Photothermal substrates for selective transfection of cells
US10716610B2 (en) * 2012-03-02 2020-07-21 Japan Science And Technology Agency Bubble jetting member and method for producing same, gas/liquid jetting member and method for producing same, localized ablation device and localized ablation method, injection device and injection method, plasma-bubble jetting member, and therapeutic device and therapeutic method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016171753A (en) 2016-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu Micromachines for biological micromanipulation
US9409291B2 (en) Robot system, method for inspection, and method for producing inspection object
Huang et al. A universal piezo-driven ultrasonic cell microinjection system
US11732275B2 (en) Cell microinjection system with force feedback
Tan et al. Computer-controlled piezo micromanipulation system for biomedical applications
JP2009202331A (en) Manipulator, drive method of manipulator, manipulator system, and operating method of minute target object
JP6680993B2 (en) Pipette holder, micromanipulator, and microinjection system
JP2017071020A (en) Manipulation system, rotary actuator, and driving method of manipulation system
JP5902319B2 (en) Object recovery device
Shakoor et al. A high-precision robot-aided single-cell biopsy system
WO2015050205A1 (en) Manipulator system and micro manipulation object manipulation method
JP5668571B2 (en) Cell manipulation method using actuator
Kallio et al. Capillary pressure microinjection of living adherent cells: challenges in automation
JP5257276B2 (en) Manipulation system drive method
JP5024657B2 (en) manipulator
JP4607927B2 (en) Micromanipulator
Huang et al. Automatic suspended cell injection under vision and force control biomanipulation
JP2013243968A (en) Cell operating apparatus
JP2014147986A (en) Piezoelectric actuator, manipulator, manipulator system, and method for operating micro-object
JP5849331B2 (en) Micro-adhesion peeling system and micro-adhesion peeling method
JP6367807B2 (en) Multi-joint device, micromanipulator device having multi-joint device, use of multi-joint device, and method of using multi-joint device
JP2012244910A (en) Manipulation device
JP2010148461A (en) Cell-holding mechanism, perforation mechanism, and device for perforating cell, manipulator, manipulation system having the same
WO2011030623A1 (en) Drive mechanism of magnetically-driven microtool, and microtool
JP2013240879A (en) Piezoelectric actuator, manipulator, manipulator system and operation method of fine object

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181221

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20190225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190809

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191008

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200303

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6680993

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250